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基于专利地图的高端金属结构材料行业知识产权发展战略研究
发布时间:2014-03-04 09:04  来源:未知  作者:原材料工业研究所

    多年以来,在高端金属结构材料产业发展方面,发达国家注重研发投入和知识产权管理,积极进行专利布局,已经形成了较好的专利网络布局。而我国高端金属结构材料产业发展还存在很多问题,如产品质量低、生产技术不过关、技术研发能力不强等,特别是缺乏核心关键技术,导致部分核心关键材料受制于人且长期依赖进口。为加快我国高端金属结构材料产业的发展,尽快摆脱“受制于人”的不利局面,对我国高端金属结构材料产业进行知识产权战略研究既有迫切性又有必要性。
    为此,工业和信息化部委托赛迪智库原材料工业研究所开展《基于专利地图的高端金属结构材料行业知识产权发展战略研究》课题研究。课题研究内容主要包括三个部分:一是界定高端金属结构材料的定义与范畴,并对高端金属结构材料的应用领域以及美国和日本知识产权战略进行梳理;二是对国内外高端金属结构材料中的特殊钢、铝合金、镁合金和钛合金四个产业发展现状和趋势以及上述四个领域全球专利和国内专利的申请情况进行了研究分析;三是在前述研究分析的基础上绘制了国内外高端金属结构材料的产业布局图和专利布局图,总结我国高端金属结构材料产业知识产权战略发展取得的成就以及存在问题,并提出国内相关产业知识产权发展的战略建议。
    按《新材料产业“十二五”发展规划》要求,高端金属结构材料共有特殊钢、铝合金、镁合金和钛合金四个细分领域,其中前2个产业发展相对较为成熟,后两个产业由于应用等方面的原因尚属起步阶段。对上述四个领域知识产权现状分析后的主要结论有:
    特殊钢领域,我国已经成为生产和消费大国,但我国尚不能算作特殊钢产业的强国,“特钢不特”现象依然存在。专利总量方面,我国近几年申请数量逐年增多,但专利质量总体水平不高。从地域分析来看,日本申请专利数量占全球专利总量的70%以上,其次是中国大陆约占10%,国内则是上海、北京、江苏和辽宁四个省份居前(这与其特钢产业和研究机构的分布基本一致)。时序分析方面,近20年全球特殊钢专利申请量每年保持在千件以上,总量呈周期性波动,2001年以后日本专利申请量出现下降趋势,而中国则呈现增长态势,特别是2005年以后专利申请数量增长迅速。申请人方面,世界专利主要申请机构的前20位中,日本有13家,中国5家,韩国2家,德国1家。而在中国地区的申请人中,排名前20位中日本企业占8家。技术领域方面,全球特殊钢研究主要集中在变形热处理,退火、淬火及回火和变热处理设备等,但我国仍主要集中在变形热处理、一般制造方法等基础技术领域。
    铝合金领域,中国近年来产业有了很大的发展 ,氧化铝、电解铝产量均为世界第一,技术方面,特别是从专利申请总量来看呈逐年增长态势,但仍与世界先进水平相比仍有较明显的差距。世界范围来看,日本的专利申请量远远领先,超过全球总量的半数以上,其次是中国、美国、俄罗斯、欧洲等;国内则江苏、北京和贵州三个省份居前。时序方面,近20年全球铝合金专利申请量每年保持在400件以上,总量呈周期性波动。2001年以后日本专利申请量呈现震荡下降趋势,而中国则呈现增长态势。申请人方面,前20位主要申请机构中日本占15家,美国1家、法国2家、中国2家。另外,国外下游企业,特别是汽车企业已形成较好布局,但中国在该领域却难觅踪影。在中国地区排名前20位的申请人中,中国企业4家、日本4家、美国和德国各1家,其他10家均为大学和研究院所。技术领域方面,国外企业主要研究合金的加工、变形、焊接等,而国内则主要分布在基础的铝合金冶炼领域,相对投入产出比低、附加值低。
    镁合金领域,我国镁合金产业近几年发展较快,生产技术也取得很大进展,但核心技术主要仍掌握在日本、美国、俄罗斯、欧盟等发达国家手中,尤其是镁合金的深加工技术与国际水平存在较大差距。地域方面,全球镁合金专利申请分布日本仍居首位,约占总申请量的44%,其次是中国约占33%,其他国家均不足10%,国内则上海、北京和江苏三个省份居前,其他省份占国内总申请量的比重均不足10%。时序方面,1990-2000年全球镁合金专利申请量每年不足百件,2001年以后超过百件并呈现周期性波动。我国申请量同样呈现波动性变化特征,2005年以后数量快速增长并于2006年超过日本。申请人方面,世界专利主要申请机构前20位中,有15家机构属于日本,另外5家分别是中国4家和德国1家,其中4家中国机构中只有1家是企业,其余均是高校。在中国地区数量排名前20位的申请人中,除日本住友以外,其他均是国内机构和个人,其中绝大多数又是高校和科研院所,企业仅有1家。技术领域方面,相比国外企业,我国在镁合金表面镀覆及叶片涡轮生产制造领域已有部分的自主知识产权,如能有效组织该领域的研发和生产取得突破,甚至占据知识产权的核心高地,这将是我国轻质合金领域的重大成果。
    钛合金领域,我国是钛加工材的生产大国,但核心技术主要掌握在日本、美国等发达国家手中。地域方面,全球专利总量被日本申请人占去大半,其次是美国和中国,占比超过10%,其他国家和地区占比均不足10%,国内则是北京、陕西、辽宁和上海四个省份居前,占比均在10%以上。时序方面,近20年全球钛合金专利申请量走势与日本走势基本保持一致,我国钛合金专利申请数量总体保持增长态势,尤其是2003年以后申请量开始快速增长,并在2009年申请量首次超过日本。申请人方面,在世界专利主要申请机构的前20位中,18家机构均来自日本,另外俄罗斯和美国各占1家。在中国地区排名前20位的申请人中,中国机构16家(包括5家企业),外国机构有4家(包括3家日本企业和1家美国企业)。从钛合金领域国内申请单位总排名来看,仅有洛阳双瑞进入前10位,其余均为中国高校或科研单位。技术领域方面,日本在改变合金物理结构的加工方法、特种钛合金的冶炼、轧制等方面研究较多,而我国在钛合金基础冶炼方面研究较多,总体来看我国在钛合金领域与铝合金和镁合金类似,在钛合金的深加工和应用研发方面与日本还存在很大差距。
    在上述研究的基础上,工信部赛迪智库原材料工业研究所认为,虽然我国在高端金属结构材料产业发展及专利申请方面取得了较快发展,专利申请数量不断提升,有些领域已形成一定的专利布局,部分研发项目已具有一定优势,各方面对知识产权的重视程度也逐步提高,但与美国、日本等发达国家相比,我国高端金属结构材料产业在知识产权方面还存在许多问题,如产学研之间缺乏紧密结合、技术研发领域附加值较低、企业研发实力总体较弱、缺乏研发核心企业、多个技术领域尚待突破等等。为此针对高端金属结构材料行业的知识产权发展提出如下建议:
    (1)实施知识产权创新和应用战略。依托工信部加强对行业知识产权工作的管理;加强对行业知识产权人才的培养;构建行业知识产权公共服务平台;加快新材料产业联盟组建工作;共建产学研用体系;等。
    (2)大力提升企业为主体的研发能力体系构建。建立针对关键共性技术的合作研发机制;提升自主研发和创新能力;对引进专利在消化吸收的基础上实行二次开发;加强战略合作,共同研发,共享技术成果;等。
    (3)培育研发核心企业。对于少数现有的研发龙头企业,进行大力扶持;对于缺乏龙头研发企业的镁合金和钛合金领域,要积极培育研发核心企业,支持其获取核心专利,力争抢占或开创新的核心专利制高点。
    (4)支持重点技术课题研究。如受制于生产设备的领域集中精力研究生产设备,受制于产品质量的领域集中精力提高产品质量,受制于生产工艺的领域集中精力设计生产工艺,等等。
    (5)关注国际专利发展态势。通过关注国际专利发展态势,防范与降低侵权风险;关注的新兴研发领域,有效组织新兴领域的研发和生产,以期取得技术突破,甚至占据知识产权的核心高地。
    通过上述知识产权发展建议,以期指导我国高端金属结构材料产业知识产权战略的实施与运用,积极应对国际竞争,最终促进我国高端金属结构材料产业又好又快发展。
 

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